SYNCHRONNÍ GENERÁTORY ŘADY GSV TES VSETÍN s.r.o. Tel.: 571 812 111 info@tes.cz Jiráskova 691 Fax: 571 812 842 www.tes.cz 755 01 VSETÍN
OBSAH 1. Základní parametry a aplikace... 3 1.1. Typové označení... 3 1.2. Přehledy výkonů a příslušenství... 4 1.3. Tvary, krytí, chlazení... 5 1.4. Normy a předpisy... 6 2. Mechanické provedení... 6 2.1. Stator... 6 2.2. Rotor... 6 2.3. Uložení... 6 2.4. Vinutí... 6 2.5. Izolační systém... 7 2.6. Svorkovnice... 7 3. Elektrické provedení... 7 3.1. Buzení... 7 3.2. Regulace... 7 4. Provozní vlastnosti... 8 4.1. Trvalé zatížení S1... 8 4.2. Napětí a frekvence... 8 4.3. Rozsah nastavení napětí... 8 4.4. Chování při přechodných jevech... 8 4.5. Tvar napěťové křivky... 8 4.6. Přetížitelnost... 8 4.7. Chování při zkratech... 9 4.8. Nesymetrická zátěž... 9 4.9. Účinnost... 9 4.10. Paralelní provoz a synchronizace... 9 4.11 Paralelní provoz se sítí... 9 5. Kvalita a certifikace... 9 6. Rozměry... 10 7. Objednací údaje... 10 8. Kontakt... 11-2 -
1. Základní parametry a aplikace Synchronní generátory řady GSV jsou výsledkem dlouhodobé optimalizace elektromagnetického obvodu a konstrukčního provedení podle požadavků zákazníků. Tato řada generátorů byla vyvinuta s důrazem na vysokou účinnost, přesnost regulace napětí, vynikající dynamické vlastnosti a optimální přizpůsobení různým provozním požadavkům. Generátory GSV jsou vhodné pro použití u: - mobilních i stacionárních pozemních zařízení - napájení sítě na lodích, v ostrovním provozu i v paralelním provozu s dalšími generátory - jako generátory u vodních elektráren - jako nouzové napájení speciálních agregátů - měničů frekvence a dalších speciálních zařízení K pohonu generátorů se používají: - spalovací motory - plynové motory, elektromotory - vodní, plynové nebo parní turbíny Základní provedení: Bezkartáčové synchronní generátory řady GSV jsou vyráběny jako 4, 6 a 8 pólové stroje, tj. pro otáčky 1500 min -1,, 1000 min -1,, 750 min -1,, napětí 400 až 690 V, 50 Hz, mechanické provedení IP23/IC01, izolace třídy H, chvění podle DIN ISO 2373 stupeň R nebo S, hluk podle DIN EN 60034-9, stupeň odrušení N podle DIN VDE 0875. Tepelná ochrana ložisek a vinutí je provedena pomocí tepelných čidel. Jiné výkony, napětí, otáčky, další elektrické a mechanické parametry jsou předmětem separátních nabídek. 1.1. Typové označení Typové označení sestává z písmen a číslic: Typ G S V 250 S 4 počet pólů délka paketu (S - krátký, M - střední, L - dlouhý) osová výška v mm (250, 280, 355, 400 atd.) vyniklé póly synchronní generátor Pokud za tímto základním typovým označením následují další písmena, jedná se o speciální provedení generátoru. - 3 -
1.2. Příklady výkonů a příslušenství Tabulka parametrů synchronních generátorů řady GSV 250 400 je uvedena níže. Generátory s výkony od 1950 kva jsou konstruovány obdobně a jejich parametry jsou uvedeny v příslušných nabídkách. 2p = 4, IP23/IC01 U = 400 V, 50 Hz, 1500 min -1, cos phi = 0,8 Typ GSV 250 280 355 400 Délka paketu Výkon S n kva Výkon P n kw Účinnost η pro S n % Příkon P p kw Množství vzduchu Q m 3 /min Moment setrvačnosti kgm 2 S 175 140 91,8 153 33 2,0 M 210 168 92,1 183 33 2,3 L 255 204 93 220 33 2,7 S 400 320 92,5 342 62 6,0 M 450 360 94,2 382 62 6,9 L 500 400 95 421 62 7,7 S 740 592 94,8 625 100 12,7 M 850 680 92 739 100 15,3 L 1000 800 95,9 834 100 18,4 S 1250 1000 95 1053 140 31,5 M 1600 1280 95,4 1342 140 34,7 L 1950 1560 95,9 1627 140 44,5 Provedení generátorů a příslušenství, které je možno dodat s generátorem: Mechanické provedení jednoložiskové provedení nestandardní kostra druhý volný konec hřídele specielní konec hřídele úpravu pro tachogenerátor kluzná ložiska vyvážení stupeň Q1 další teplotní čidla klidové vyhřívání filtr vstupního a výstupního chladicího vzduchu Elektro část speciální napětí speciální impregnace pomocná svorkovnice počet svorek ve svorkovnici automatický regulátor napětí manuální regulace napětí vypnutí nebo omezení při přebuzení přístroje pro paralelní chod se sítí stupeň odrušení K - 4 -
1.3. Tvary, krytí, chlazení Jiné tvary, krytí a chlazení zde neuvedené možno poptat separátně. Generátory jsou dodávány v těchto tvarech: Nákres Označení Slovní popis B3 (IM B3, IM 1001) Dvouložiskové provedení s patkami dole a jedním válcovým koncem hřídele B20 (IM B20, IM 1101) Dvouložiskové provedení se zvýšenými patkami a jedním válcovým koncem hřídele B3/B5 (IM B35, IM 2001) Dvouložiskové provedení s patkami dole, přírubou na straně D a jedním válcovým koncem hřídele B20/B5 (IM B25) Dvouložiskové provedení se zvýšenými patkami, přírubou na straně D a jedním válcovým koncem hřídele B3/B14 (IM B34, IM 2101) Dvouložiskové provedení s patkami dole, přírubou a jedním válcovým koncem hřídele (příruba není zezadu přístupná) B20/B14 (IM B24) Dvouložiskové provedení se zvýšenými patkami, přírubou a jedním válcovým koncem hřídele (příruba není zezadu přístupná) B16/B5 Jednoložiskové provedení se zvýšenými patkami, přírubou a spojkovým kotoučem B2/B5 jako předchozí, avšak patky dole V1 (IM V1, IM 3011) Dvouložiskové provedení vertikální, s přírubou na straně D B16 (IM B16, IM 1305) Jednoložiskové provedení se zvýšenými patkami, přírubou a jedním přírubovým čepem Základní krytí odpovídá stupni IP23, chlazení IC01. Možno dodat i v IP41, IP42, IP44R, IP44, IP54 a IP55, chlazení pak IC31 a s vodním chladičem ICW37A81 nebo jiná. - 5 -
1.4. Normy a předpisy Generátory vyhovují těmto základním normám: IEC publikace 34, DIN VDE 0530 BS 4999/5000, NFC 51-111, NBN7, DS 5002, CEI 2-3, NEN 3173, SEV 3009, SEN 260101. Dále vyhovují klasifikačním předpisům pro lodě: ABS, BV, DNV, GL, LRS. Podle potřeby je možno dodat podle jiných norem nebo speciálních průmyslových či jiných předpisů. 2. Mechanické provedení Generátory sestávají z hlavního stroje, budiče a elektronického regulátoru napětí tyto části tvoří jeden kompaktní celek, přičemž regulátor napětí je standardně vestavěn do svorkovnice generátoru. Na přání lze umístit rozvaděčovou skříň na generátor.na přání lze regulátor dodat i samostatně k vestavění do skříňového rozvaděče. 2.1. Stator Kostra statoru je svařena z plechů a profilů, do ní je vložen statorový paket složený z oboustranně izolovaných dynamových plechů, který je zajištěn stahovacími kruhy. K plášti jsou přivařeny patky, jejich výšku je možno měnit dle požadavků zákazníka. 2.2. Rotor Paket rotoru je složen ze slisovaných a podélně svařených plechů, má vestavěnu tlumicí klec pro zajištění optimálních elektrických vlastností. Na stejné hřídeli je i rotor budiče a rotující usměrňovač. Součástí rotoru je i ventilátor umístěný na straně pohonu. Volný konec hřídele je u základního provedení válcový s drážkou a perem. Rotor je dynamicky vyvážen na stupeň Q 2,5. Na přání je možné vyvážení na stupeň Q 1. Vyvažuje se s perem, s půlperem nebo bez pera. U provedení s přírubou lze přírubu libovolně přizpůsobit poháněcímu motoru. 2.3. Uložení Ložiskový štít strany A, tj.strany pohonu, je litinový nebo svařovaný v provedení B14, lze na něj připevnit přírubu podle norem SAE. Ložiskový štít strany B, tj. strany budiče, je rovněž litinový nebo svařovaný. V základním provedení mají generátory valivá ložiska s trvalou tukovou náplní, od velikosti GSV280 jako standard s domazáváním. Na přání je možné dodat izolovaná nebo kluzná ložiska. 2.4. Vinutí Statorové vinutí je u nižších typových velikostí provedeno smaltovaným drátovým vinutí, u vyšších typových velikostí pak tvarovanými cívkami z profilového vodiče. Rotorové vinutí je provedeno z profilového vodiče, cívky rotoru jsou zpevněny impregnací a mechanickými podpěrkami. Vinutí rotoru a statoru budiče je drátové, cívky budiče jsou navinuty ze smaltovaných vodičů. - 6 -
2.5. Izolační systém Izolační systém hlavního stroje i budiče odpovídá třídě H. Tento tepelně odolný izolační systém vinutí vyhovuje vysokým nárokům pro nejrůznější aplikace včetně lodních. 2.6. Svorkovnice Prostorná svorkovnice je umístěna nahoře nebo na boku statoru a umožňuje snadný přístup ke všem svorkám. Kabelové průchodky je možné vyvést doprava nebo doleva. Svorkovnice obsahuje hlavní připojovací svorky, svorky pro čidla, regulaci a měření, regulátory a ostatní potřebné přístroje. Na přání zákazníka je možné dodat provedení generátoru s hlavní a pomocnou svorkovnicí. Standardně jsou svorkovnice dodávány s krytím IP54 nebo IP55. 3. Elektrické provedení V základním provedení (viz výkonové parametry v bodě 1.2) jsou synchronní generátory dodávány pro frekvenci 50 nebo 60 Hz, cos phi 0,8 a teplotu okolí do 40 o C při nadmořské výšce do 1000 m n.m. Výkonové parametry závisí na teplotě okolí, nadmořské výšce, při jejich vyšších hodnotách dojde k redukci výkonu. U vodou chlazených výměníků kromě toho záleží na teplotě chladicí vody. Statorové vinutí je standardně zapojeno ve hvězdě. Uvedené výkonové parametry platí pro prakticky sinusový zatěžovací proud a symetrické zatížení fází. 3.1. Buzení U všech velikostí generátorů se používá jednotný princip buzení. Budicí vinutí bezkartáčového budiče je napájeno z regulátoru napětí. Výkon vytvořený ve třífázovém rotorovém vinutí budiče se usměrňuje 6 pulsním můstkovým usměrňovačem z polovodičových diod a napájí rotorové vinutí generátoru. 3.2. Regulace U generátorů řady GSV se standardně používají analogové regulátory napětí Basler typu AVC, AEC, APR nebo SR, příp. regulátor účiníku/jalového výkonu SCP. Regulátory napětí nabízejí frekvenční kompenzaci s měnitelnou strmostí, obvod pro vypnutí při přebuzení s inverzní časovou charakteristikou, obvod pro samonabuzení, 1 nebo 3 fázové měření a napájení z výstupu generátoru. Dále pak paralelní kompenzaci a vstup příslušenství. Ten nabízí slučitelnost např. s regulátory účiníku/jalového výkonu nebo omezovači buzení. V případě zvláštních požadavků na regulaci je nutno použít doplňky jako: - modul pro paralelní chod - systém podpory buzení - manuální řízení napětí - podfrekvenční nebo přepěťovou ochranu - regulaci VAr/cos phi - omezení buzení - monitorování diod budiče Regulátory se montují přímo do svorkovnice generátoru, do rozvaděče umístěném na generátoru nebo do rozvaděče vně generátoru. - 7 -
Na přání zákazníka je možné s generátorem dodat digitální regulátor Basler typu DECS. Maximální přesnost regulace je 0,25 % pro analogový regulátor SR i pro digitální regulátor DECS. Přesnost regulace cos phi je ±5 % nastavené hodnoty. Kompenzace frekvence je nastavitelná 1x V/Hz, 2x V/Hz. 4. Provozní vlastnosti 4.1. Trvalé zatížení S1 Výkony uvedené v bodě 1.2 platí při využití teplotní třídy H pro: - trvalý provoz S1 při jmenovité frekvenci 50 Hz - účiník 0,8 až 1,0 - teplotu chladicího vzduchu do 40 o C a nadmořskou výšku do 1000 m n.m. - pro prakticky sinusový zatěžovací proud - symetrické zatížení fází Při teplotách vyšších než 40 C a nadmořské výšce nad 1000 m n.m. si parametry prosím vyžádejte. 4.2. Napětí a frekvence Generátory jsou dodávány pro základní napětí 400 V, resp. 231 V, podle doporučení IEC a DIN EN 60034-1. Jiná napětí jako např. 6600 V na přání. Generátory jsou dimenzovány tak, aby umožnily provoz i při frekvenci 60 Hz. 4.3. Rozsah nastavení napětí Použití vysokoohmových potenciometrů umožňuje nastavení napětí generátoru v rozmezí ±10 % jmenovitého napětí. Potenciometr je součástí regulátoru nebo je montován jako externí do svorkovnice stroje nebo na ovládací panel. 4.4. Chování při přechodných jevech Náhlé změny vyskytující se při změnách zatížení mají za následek krátkodobé změny napětí. Tyto změny napětí závisí na velikosti proudových změn, účiníku a specifických parametrech stroje. Časový průběh napětí závisí na časových konstantách generátoru, budiče, regulačních prvků a dynamickém poklesu otáček. Dostatečně dimenzovaný budicí systém řady GSV zajišťuje krátké doby doregulování na jmenovité napětí, a to podle velikosti generátoru. 4.5. Tvar napěťové křivky Průběh napěťové křivky prakticky odpovídá sinusoidě. Odchylky od sinusoidy odpovídají DIN EN 60034-1, tj. pod 5 %. Obsah vyšších harmonických je 3 % - měřeno mezi fázemi, při chodu naprázdno až do jmenovitého výkonu s cos phi = 0,1 až 1, při zatížení lineárními symetrickými spotřebiči. 4.6. Přetížitelnost Synchronní generátory jsou dimenzovány pro přetížení 1,5 násobným jmenovitým proudem po dobu 30 s. - 8 -
S ohledem na přetížitelnost spalovacích motorů lze generátory provozovat s 1,1 násobným jmenovitým proudem po dobu 1 hodiny v průběhu každých 6 hodin. Krátkodobé přetížení ještě zahrnuje 1,8 násobný proud po dobu 10 s. 4.7. Chování při zkratech Rázový zkratový proud odpovídá DIN EN 60034-4. Trvalý zkratový proud je dosažen po odeznění rázového zkratového proudu za 0,3 až 0,6 s. Při třífázovém zkratu na svorkách může generátor dodávat trvalý zkratový proud o velikosti 3 až 4 násobku jmenovitého proudu po dobu 3 s. Při dvoufázovém zkratu je trvalý proud zkratu o faktor 1,3 a při jednofázovém zkratu o faktor 1,8 vyšší. Tímto lze při odpovídajícím připojení ochran provést bezpečné selektivní oddělení sítě s poruchou. 4.8. Nesymetrická zátěž Dostatečně dimenzovaná tlumicí klec povoluje nesymetrickou zátěž generátoru, v žádné fázi vinutí však nesmí proud překročit jeho jmenovitou hodnotu. Je třeba také počítat s tím, že při nesymetrické zátěži není dosaženo jmenovitých hodnot napěťové křivky, odchylek napětí a výkonových parametrů. 4.9. Účinnost Účinnosti uvedené v tabulce bodu 1.2 se vztahují k celkovým ztrátám generátoru včetně budiče. Hodnoty platí za dodržení tolerancí podle DIN EN 60034-1. Pro speciální aplikace (vodní elektrárny apod.) mohou mít dodávané generátory vyšší účinnost. 4.10. Paralelní provoz a synchronizace Všechny generátory s tlumicí klecí jsou koncipovány pro paralelní provoz. Předpokladem pro stabilní paralelní provoz s proporcionálním rozdělením skutečné zátěže jsou příslušné parametry poháněcích strojů. Pro synchronizaci je nutné zajistit soulad velikosti, frekvence a fáze výstupního napětí generátoru se sítí. Povolené rozdíly jsou u napětí nastavitelné v rozsahu ±5 % až ±15 % napětí sítě, u frekvence ±0,1 Hz a méně a u úhlu fáze ±5% až ±20 %. 4.11 Paralelní provoz se sítí Paralelní provoz se sítí s nastavitelnou statikou 0 10%. Paralelní provoz se sítí s regulátorem cos phi. 5. Kvalita a certifikace Efektivní systém zajištění kvality ve firmě TES VSETÍN, s.r.o. zaručuje optimální kvalitu vyráběných synchronních generátorů. Na výrobních dílnách jsou prováděny mezioperační kontroly a výstupní kontroly jednotlivých dílců a podskupin. Po montáži jsou na zkušebně provedeny u všech generátorů sériové standardní zkoušky. Výsledky zkoušek jsou dokumentovány v protokolu. Kromě toho se pravidelně provádějí na náklady výrobce typové zkoušky generátorů. Na přání zákazníků je možné sjednat i nadstandardní zkoušky strojů. - 9 -
6. Rozměry Rozměrové náčrty pro mechanické spojení generátoru dodáme na přání. 7. Objednací údaje Aby bylo možno co nejdříve reagovat na Vaši poptávku, prosíme uvést tyto údaje: - poháněcí stroj: druh (spalovací motor, turbína, elektromotor, atd.) připojovací rozměry spojení pohon generátor (přímo, příruba SAE, přes spojku, přes převodovku, atd.) - generátor: výkon (kw popř. kva), napětí, frekvence otáčky, max.otáčky, směr otáčení tvar (IM), krytí (IP), chlazení (IC) ostrovní nebo paralelní provoz, provoz paralelní se sítí účiník - další údaje: prostředí (klima, nadmořská výška, teplota chladicího vzduchu nebo vody, atd.) poloha svorkovnice, směr a velikost vývodek hlídání teploty ložisek a vinutí vnější zatížení volného konce generátoru, požadavky na ložiskové uzly klidové vyhřívání požadované přístroje (regulátory, atd.) požadovaná klasifikace - 10 -
8. Kontakt PRODEJ A MARKETING Tel.: 571 812 111 571 812 203 571 812 207 Fax: 571 812 842 E-mail: info@tes.cz PRODEJ KOOPERACE Tel.: 571 812 488 571 812 388 Fax: 571 812 775 E-mail: sales@tes.cz TES VSETÍN s. r. o. Jiráskova 691 755 01 Vsetín Česká republika - 11 -